青藏高原是升了還是降了?周邊國家發(fā)生的大地震，對我國有哪些影響?臺風到來前后，大氣中的水汽變化大嗎?大災發(fā)生之前電離層是否有變化?山體滑坡變形與氣象因素有多大的相關性?……

科學地回答這些問題首先需要數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)從哪里來?必須從觀測中來。

這正是中國大陸構造環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(以下簡稱陸態(tài)網(wǎng)絡)誕生的緣由——在全國建數(shù)百個基準站和數(shù)千個流動觀測點，實時獲取全國地殼運動、重力場變化、斷裂帶微動態(tài)變化、電離層電子密度變化、大氣可降水含量變化等情況，把那些從前只能用“大概、也許、可能”的回答變成詳實精確的數(shù)據(jù)。

上天下地入海，觀測網(wǎng)大顯身手

中國地震臺網(wǎng)中心的辦公樓里，掛著一張1999—2017年度“中國大陸地殼運動水平速度場”圖，密集的矢量箭頭標示出地殼運動的方位，代表著中國大陸相對于歐亞板塊運動的方向和大小，多年以來我們對此只有大致概念，而現(xiàn)在我們掌握的數(shù)據(jù)越來越精確了。

這些數(shù)據(jù)的來源正是陸態(tài)網(wǎng)絡工程，它是我國迄今為止建設規(guī)模最大、觀測精度最高、數(shù)據(jù)質(zhì)量最佳的國家級地殼運動觀測骨干網(wǎng)絡，覆蓋了中國大陸約95%的國土。最近20多年來，觀測點的持續(xù)穩(wěn)定運行，為我們更清晰地了解中國地殼形變情況配上一副高精度的“顯微鏡”。

2011年，日本9級大地震，造成我國東北和華北地區(qū)產(chǎn)生毫米至厘米級的同震水平位移, 最大值為35毫米;2015年，尼泊爾8.1級大地震，造成我國西藏地區(qū)毫米至厘米級的同震水平位移。“九寨溝地震、海棠臺風、溫比亞臺風等等，我們也獲得了非常詳實的數(shù)據(jù)。”中國地震臺網(wǎng)中心主任王海濤向科技日報記者介紹說。

詳實豐富的基礎數(shù)據(jù)，不僅可以大大提升我國對大地震的監(jiān)測預報能力，更重要的是可以服務于地球科學研究、大地基準框架建立、氣象預報預警、電離層監(jiān)測、海平面監(jiān)測和高精度智能導航等多個領域，同時在航空、航海、公路、鐵路、農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、環(huán)境、公共安全等領域應用前景廣闊，從而激發(fā)可觀的社會經(jīng)濟效益。

從城市到荒野，上千個觀測點是怎么建起來的

眾所周知，觀測數(shù)據(jù)的起步就是科學合理地布點和建設。國土遼闊，有人口密集的城市，也有人煙稀少的荒野，更有人跡罕至的無人區(qū)。從1997年第一期工程開始，該重大工程的建設持續(xù)了14年，在全國范圍內(nèi)建成260個不同采樣率的連續(xù)GNSS觀測站、30個連續(xù)重力站、3個超導重力站、3個并置甚長基線干涉測量站(VLBI)、6個并置人造衛(wèi)星激光測距站(SLR)、2000個流動GNSS觀測站、近1000余個流動重力觀測站。

“我們會根據(jù)不同地區(qū)構造特點和需求，建設不同類型的站點，6個部委1500多位科學家和技術人員通力協(xié)作完成了這項國家重大科技基礎設施。”從十幾年前開始，中國地震臺網(wǎng)中心地殼運動觀測臺網(wǎng)部主任張銳和他的同事們一直都是這項重大工程的關鍵落實人，經(jīng)歷了站點從設計勘選到全面建設乃至運營維護的全過程。“有許多觀測點修建在荒蕪人煙的地區(qū)，實施過程和后期的維護都很不容易，一方面盡量做到站網(wǎng)布局設計更科學合理，另一個方面使用智能化的設備和創(chuàng)新性的管理方法。”

在這一標準下，陸態(tài)網(wǎng)絡不僅實現(xiàn)了建站布網(wǎng)的科學化技術流程、快速實時處理和高精度事后數(shù)據(jù)處理技術，還建成了一套完整的無人值守、遠程監(jiān)控、自動報警和在線故障處理系統(tǒng)。

從數(shù)據(jù)到科學，共享不是“說說而已”

數(shù)據(jù)是獲得科學結論的第一步，但是怎么用好數(shù)據(jù)卻是一門大學問。

陸態(tài)網(wǎng)絡項目由中國地震局、中國科學院、自然資源部、中國氣象局和教育部等6個部門聯(lián)合實施。“雖然是工作領域完全不同的6個部門，但是在這個項目的實施上卻真正做到了整齊劃一，共建共享。”項目團隊認為這是項目實施中最值得驕傲的一點。工程一直采取“統(tǒng)一設計、統(tǒng)一規(guī)程、統(tǒng)一進度、統(tǒng)一監(jiān)理、統(tǒng)一驗收，分級實施、部門負責”的管理措施，到目前為止，全國近2000個共享站點的數(shù)據(jù)線上線下均可傳輸至中心，相關的地震、測繪、氣象等行業(yè)，高校、院所、科研機構以及其他申請單位都可以申請使用這些數(shù)據(jù)，產(chǎn)出豐富的科學研究成果，并服務于國民經(jīng)濟建設諸多領域。

在知名學術論文網(wǎng)站中國知網(wǎng)上，與陸態(tài)網(wǎng)絡相關的論文有上千篇。根據(jù)項目組的官方數(shù)據(jù)，僅利用該工程觀測數(shù)據(jù)完成的論文就已超過500余篇，其中100余篇發(fā)表在SCI系列的刊物上，如國內(nèi)的《中國科學》《科學通報》及國外的Science、Nature和JGR等權威雜志，并出版科學專著3冊。

陸態(tài)網(wǎng)絡的建成使我國對地殼運動的監(jiān)測在空間和時間上有了大幅提升，觀測效率提高了幾十倍，這一方面是有賴于數(shù)量眾多、布點科學的站點建設，另一方面有賴于大范圍和時空密集的地殼運動數(shù)據(jù)為科學研究提供了豐富的基礎數(shù)據(jù)資源，而深度挖掘數(shù)據(jù)本身的科學和應用效益，以及及時、科學、有序的共享機制才是這些數(shù)據(jù)最終“發(fā)光發(fā)熱”的關鍵。(科技日報北京4月11日電)

關鍵詞： 地殼